Applicazione: Analisi biologiche Cryo-EM

Le camere di Direct Electron sono state specificatamente progettate per soddisfare a pieno i requisiti delle applicazioni biologiche cryo-EM come quelli richiesti in esperimenti di single-particle o di cryo-tomography.

Le camere DE offrono la migliore risoluzione, la più alta sensibilità ed il più ampio campo di vista che si possa richiedere per l’ottimizzazione di applicazioni Cryo-EM, single-particle o cryo-tomography.

I vantaggi delle camere Direct Electron rispetto ad altri detector a rilevazione diretta sono i seguenti:

  • Eccezionale aumento del rapporto segnale/rumore in ciascuna immagine. Le particelle possono essere identificate più facilmente ed un minor numero di particelle sarà necessario per la ricostruzione.
  • Campo di vista più ampio per aumentare la densità di particelle per immagine.
  • Elevata velocità di acquisizione favorisce la correzione degli effetti di sample drift indotti dal fascio elettronico o dallo stage.
  • Speciali algoritmi di “damage compensation“ possono essere impiegati per minimizzare gli effetti generati da acquisizioni ad elevato dosaggio elettronico.

Oltrepassare la barriera dei 3 Å

Le camere Serie DE di Direct Electron offrono la migliore qualità di immagine in pochi secondi. Questa è una caratteristica unica in quanto altre camere a rilevazione diretta disponibili nel mercato richiedono tempi di esposizione molto lunghi anche per immagini di media qualità. L’elevata velocità permette inoltre una più efficace correzione del movimento durante l’acquisizione.

Il sensore della camera DE-20 di Direct Electron è quasi il 40% più grande rispetto ai detector della concorrenza mentre il sensore della camera DE-64, con risoluzione 8Kx8K pixels, è circa 5 volte più grande. Un campo di vista più esteso implica un maggior numero di particelle per immagine e pertanto un minor numero di immagine necessarie alla ricostruzione, con evidente guadagno di tempo.

Inoltre, un campo di vista più ampio permette una migliore integrazione del segnale su tutto il frame ottimizzando così la correzione CTF ed incrementando ulteriormente la risoluzione della ricostruzione 3D.

L’elevate prestazioni delle camere DE in combinazione all’ampio campo di vista e all’elevata velocità di acquisizione hanno permesso ai nostri clienti di oltrepassare la barriera dei 2.9 Å di risoluzione nei propri esperimenti.

Ad ogni modo, molto spesso questa risoluzione estrema non è richiesta e la maggior parte degli esperimenti biologici cryo-EM di tutti i giorni si basano su una risoluzione intermedia ma anche in questo caso, facendo uso delle camere a rilevazione diretta di Direct Electron, si potrà beneficiare dell’ampio campo di vista, dell’impareggiabile qualità di immagine e degli algoritmi di movie-mode correction.

Cryo Tomography 

L’alta sensibilità insieme all’elevata risoluzione rendono le camere Direct Electron gli strumenti ideali per applicazioni TEM di tomografia elettronica criogenica. È possibile acquisire immagini con tecniche a basso dosaggio e visualizzare i Thon rings di ciascun frame per eseguire il fitting del CTF (contrast transfer function).

Nella tomografia cellulare è importante l’identificazione e l'inseguimento della regione di interesse durante l’intera acquisizione della serie di immagini. Un ampio campo di vista garantirà che la regione di interesse sia stata acquisita in ciascun singolo frame della serie di immagini della tomografia.

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